Оценка уровней фактора роста фибробластов (FGF-23) и маркеров воспаления у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и различными стадиями хронической болезни почек

Funding: This research work was carried out within the framework research supported by the Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research (BRFFR) No. М17РМ-113 and by the Russian Foundation for Basic Research (RFBR) according to the research project No 17-5404080.

Диабетическая нефропатия или диабетическая болезнь почек (ДБП) – одно из наиболее частых и грозных осложнений сахарного диабета (СД). Диабетическое поражение почек в настоящее время занимает первое место в структуре причин терминальной почечной недостаточности в развитых странах [1]. Сложность своевременного выявления поражения почек при СД и профилактики его прогрессирования связана с длительным ла- тентным течением процесса. Показано, что прогрессирующие изменения в клубочках и тубулоинтерстиции могут присутствовать у пациентов с нормо- и микроальбуминурией, без клинических проявлений нефропатии [2]. Главным, но не единственным патогенетическим фактором ДБП является гипергликемия. Повреждающий эффект высокого уровня глюкозы, продуктов неферментативного гликирования и оксидативного стресса усугубляются частым наличием у пациентов с СД таких факторов риска поражения почек, как ожирение, артериальная гипертензия и дислипидемия [3].

Известно, что достижение стойкой нормог-ликемии, наряду с коррекцией липидного спектра и нормализацией уровня артериального давления, является необходимым условием для профилактики развития и прогрессирования ДБП. Тем не менее, у значительной части пациентов на фоне проводимой терапии наблюдается неуклонное прогрессирование ДБП, что свидетельствует о влиянии других важных патогенетических факторов, одним из которых выступает системное и локальное воспаление. Доказано, что в патогенезе диабетической нефропатии важную роль играют различные цитокины, которые участвуют в развитии тубулоинтерстициального воспаления в почечных клубочках [4-6]. Изучение роли цитокинов в развитии воспалительного процесса является актуальной задачей современной медицины в связи с разработкой и применением в терапевтических целях антагонистов их провоспалитель-ного действия. Известно, что пациенты с ДБП в сочетании с СД 2 типа характеризуются тяжелым поражением коронарных артерий и плохим сердечно-сосудистым прогнозом, что также диктует необходимость более ранней диагностики и разработки новых подходов к их лечению [7, 8].

Цель исследования – оценить уровни фактора роста фибробластов (FGF-23) и маркеров воспаления у пациентов с СД 2 типа на различных стадиях хронической болезни почек (ХБП).

Пациенты и методы. В обследовании приняло участие 64 пациента (15 мужчин и 49 женщин) с СД 2 типа на разных стадиях ХБП, проходивших лечение в ГУ «Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека» г. Гомель. Возраст пациентов составил от 34 до 84 лет (средний возраст 48,0±4,5 лет). Лабораторное исследование включало оценку уровня гликированного гемоглобина (HbA1с), липидного спектра крови (общий холестерин, триглицериды, холестерин ЛПВП, холестерин ЛПНП), уровней ФНО-альфа, С-реактивного белка (СРБ), высокочувствительного СРБ (вчСРБ), интерлейкина-6 (ИЛ-6) в сыворотке крови.

Оценивалась функция почек на основании содержания в сыворотке крови креатинина, подсчета СКФ по формуле CKD-EPI, определения уровня альбуминурии. Стадии ХБП определяли в соответствии с критериями NKF-K/ DOQI.

Дополнительные исследования включали определение уровня морфогенетического фосфатурического белка FGF-23. Количественную концентрацию FGF-23 (C-Terminal) в сыворотке крови определяли с использованием коммерческих наборов фирмы «Biomedica» (Австрия) методом иммуноферментного анализа.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы smSTATA 14.2 for Mac (2018). Данные представляли в виде среднее ± стандартное отклонение. При отсутствии подчинения закону нормального распределения оцениваемых переменных, а также для оценки переменных в случае малых выборок использовали непараметрический критерий U-теста Манна-Уитни. Множественный регрессионный анализ проводился для определения влияния про-воспалительных цитокинов на уровень креатинина. Переменные одномерного анализа были отобраны для дальнейшего многомерного регрессионного анализа. За уровень статистической значимости принимали р<0,05.

Результаты. Клинические и лабораторные характеристики пациентов с СД 2 типа в зависимости от стадии ХБП представлены в таблице 1.

Пациенты были сопоставимы по возрасту, продолжительности СД, индексу массы тела (ИМТ), гликированному гемоглобину, показателям липидного спектра крови. Величины клинического систолического АД и клинического диастолического АД достоверно не различались между группами. Однако были

Таблица 1

Параметры	ХБП 1 n=16	ХБП 2 n=18	ХБП 3 n=14	ХБП 4 n=8	ХБП 5 n=8	P ANOVA
Возраст, лет	56,2±9,4	60,6±8,9	63,1±7,2	57,5±8,7	61,2±15,0	0,13
Стаж СД, лет	11,5±9,6	11,9±9,6	11,3±7,9	14,7±4,7	10,2±7,3	0,41
ИМТ, кг/м2	37,2±22,2	34,8±6,6	36,1±9,0	33,4±8,4	27,9±6,9	0,30
САД, мм рт ст	131,8±15,7	135,9±13,9	131,8±8,7	139,2±23,7	129,2±30,4	0,77
ДАД, мм рт ст	87,1±16,7	83,6±5,6	81,8±6,0	84,2±12,0	79,2±13,6	0,77
HbA1c, %	8,6±1,8	9,1±1,6	8,9±1,7	8,9±1,5	8,7±1,0	0,85
Холестерин, ммоль/л	4,9±1,2	5,3±0,9	5,1±1,6	6,8±2,0	5,7±1,3	0,15
Триглицериды, ммоль/л	1,6±0,8	1,9±0,8	2,3±1,2	2,2±1,1	1,7±0,9	0,07
Холестерин ЛПНП, ммоль/л	3,1±1,0	3,1±0,7	2,8±1,3	5,3±1,6	3,6±1,2	0,12
Кальций общий, ммоль/л	2,4±0,2	2,4±0,2	2,4±0,1	2,4±0,1	2,5±0,9	0,48
Фосфор, ммоль/л	1,2±0,2	1,2±0,2	1,2±0,4	1,2±0,1	1,8±0,5	0,11
Креатинин, мк-моль/л	63,1±10,6	76,7±9,2	112,8±21,9	201,0±41,4	518,8±132,1	0,0001
Суточная протеинурия, г/сут	0,02±0,02	0,01±0,02	0,02±0,03	0,96±1,12	1,27±1,48	0,006
FGF-23, пкмоль/л	0,9±1,4	0,9±1,4	0,9±0,5	6,2±4,2	9,9±4,5	0,0001
ФНО-альфа, пг/мл	12,9±7,3	13,1±7,5	12,2±8,6	20,6 ± 9,2	34,7±16,2	0,028
СРБ, мг/л	3,7±2,9	4,2±3,9	9,3±6,2	11,9±6,1	22,5±14,6	0,0003
вчСРБ, мг/л	4,8±3,4	5,1±4,1	11,1±7,3	14,9±8,6	31,9±21,5	0,0004
ИЛ-6, мг/мл	1,7±1,1	2,7±2,1	2,8±2,7	13,9±2,9	51,8±11,9	0,02

Характеристика пациентов с СД 2 типа в зависимости от стадии ХБП

отмечены различия в следующих показателях: уровни СРБ, вчСРБ, ИЛ-6, ФНО-альфа достигали своих максимальных значений при снижении СКФ менее 15 мл/мин (34,7±16,2 пг/мл, 22,5±14,6 мг/л, 31,9±21,5 мг/л, 51,8±11,9 мг/ мл, соответственно, р<0,05).

При исследовании уровня морфогенетического фосфатурического белка FGF-23 выявлено его повышение уже на ранних стадиях ХБП (согласно инструкции к набору реагентов для проведения иммуноферментного анализа, среднее значение у здоровых лиц – 0,8 пк- моль/л) и нарастание его уровня по мере развития почечной недостаточности, вплоть до терминальной стадии (таблица 1, рисунок 1).

Корреляционный анализ выявил достоверную положительную связь между уровнями FGF-23 и ФНО-альфа (r=0,55, p<0,001), FGF-23 и СРБ (r=0,56, p<0,001), FGF-23 и вчСРБ (r=0,57, p<0,001) и FGF-23 и ИЛ-6 (r=0,94, p=0,0051). Между вышеперечисленными цитокинами и уровнем креатинина также имелась достоверная корреляционная связь (креатинин и FGF-23: r=0,37, p=0,004, креатинин и ФНО-

Рисунок 1. Уровень FGF-23 в зависимости от стадии ХБП альфа: r=0,413, p=0,001, креатинин и ИЛ-6: r=0,34, p=0,006, креатинин и СРБ: r=0,33, p=0,01, креатинин и вчСРБ: r=0,43, p=р<0,001).

Далее нами был проведен множественный регрессионный анализ, который показал, что уровень FGF-23, в отличие от концентраций провоспалительных цитокинов, является не- зависимым предиктором сывороточного креатинина (ß=18,87, p=0,015) (таблица 2).

Таблица 2

Множественный регрессионный анализ креатинина со значимыми факторами

Переменные	В	Р	95% ДИ
Стаж СД	1,95	0,055	-0,04;3,94
ФНО-альфа	2,41	0,055	-0,05;4,88
Интерлейкин-6	2,00	0,303	-1,85;5,85
вчСРБ	0,92	0,457	-1,54;3,37
FGF-23	18,87	0,015	3,80;33,94

Обсуждение результатов. Диабетическая болезнь почек является одним из наиболее тяжёлых клинических осложнений СД 2 типа и одной из основных причин развития терми-

Рисунок 2. Взаимосвязь уровней FGF-23 и маркеров воспаления

нальной стадии хронической болезни почек, что в дальнейшем требует проведения заместительной терапии или трансплантации почек. Одним из мощных факторов повреждения органов и тканей при сахарном диабете считается гипергликемия, которая способствует неконтролируемой активации факторов роста фибробластов и маркеров воспаления. Совокупность всех патологических процессов приводит к активной перестройке соединительной ткани и необратимым изменениям сосудистой стенки, а также быстрому росту атеросклеротических бляшек.

В последнее время активно изучаются воспалительные и регуляторные механизмы, участвующие в возникновении и прогрессировании ангиопатии при СД [9]. По мнению многих исследователей, самостоятельное значение в развитии ДБП имеет системное и локальное воспаление [10-12]. Неблагоприятные почечные эффекты имеют такие цитокины как ФНО-альфа, интерлейкин-1, интерлейкин-6 и другие [13]. Их могут продуцировать не только клетки, которые, согласно традиционным представлениям, участвуют в воспалительных процессах, но также клетки жировой ткани и различных структур почек (в том числе подоциты, мезангиальные и канальцевые эпителиальные клетки) [10]. При этом немаловажным является именно местная продукция цитокинов в почках, которая стимулируется ангиотензином II и альдостероном [14]. Вышеописанные механизмы могут способствовать автономному развитию воспаления в почках, которое может продолжаться, несмотря на коррекцию нарушений углеводного обмена [10].

Известно, что уровень ФНО-альфа в сыворотке крови пациентов с сахарным диабетом в среднем в 3-4 раза выше, чем у здоровых лиц, причём, по данным некоторых авторов, увеличение концентрации этого цитокина наблюдается задолго до появления явных нарушений углеводного обмена [15, 16]. С развитием поражения почек у больных СД 2 типа наблюдается дальнейшее на- растание его уровня [17]. При этом уровень ФНО-альфа прямо коррелирует с альбуминурией и обратно – со скоростью клубочковой фильтрации [18, 19]. Эти данные согласуются с полученными в нашей работе результатами, где уровень ФНО-аль-фа возрастал от ХБП 1 стадии до ХБП 5 стадии с 12,9±7,3 пг/мл до 34,7±16,2 пг/мл при р<0,05 и положительно коррелировал с уровнем креатинина (r=0,413, p=0,001).

В отличие от ФНО-альфа, сывороточный уровень ИЛ-6 значительно возрастает лишь при развитии протеинурической стадии диабетической нефропатии [20, 21]. В нашей работе максимально высокие уровни ИЛ-6 наблюдались у пациентов с ХБП 4 и ХБП 5 и составили 13,9±2,9 и 51,8±11,9 мг/мл, соответственно. Вероятность наличия протеинурии на этой стадии ХБП велика, что еще раз подтверждает согласованность наших результатов с множеством других исследований.

Отдельно необходимо остановиться на обсуждении CРБ, которые многие клиницисты рассматривают как основной показатель активности воспаления. В отношении пациентов с СД следует отметить, что уровень CРБ весьма неспецифичен и не может быть использован для наблюдения за развитием ранних стадий диабетического поражения почек. По мере прогрессирования хронической болезни почек концентрация CРБ возрастает, однако она по-прежнему сильно подвержена влиянию других факторов [22, 23]. В нашей работе были выявлены корреляции слабой силы между СРБ и креатинином, а также вчСРБ и креатинином, однако данные множественного регрессионного анализа не подтвердили наличие независимых связей между этими показателями.

В 2008 г. О. Gutierrez и соавт. [24] стали первыми, кто продемонстрировал сильную связь между уровнем FGF-23 в сыворотке крови и летальностью среди «диализных» пациентов. FGF-23 является фактором роста, секретирующимся остеобластами/остеоцитами. Дей- ствуя на почки путем активации комплекса FGF-рецептор/Клото-ко-рецептор, он выступает как регулятор уровня фосфатов и активатор 1,25-дигидроксивитамина D [25]. На сегодняшний день известно, что уровень FGF-23 в сыворотке крови повышен при ХБП и связан с ростом риска развития сердечно-сосудистых осложнений и смерти пациентов с ХБП [2628]. В проведенном нами исследовании было отмечено, что уровень FGF-23 выше значений, характерных для здоровых лиц, уже на ранних стадиях ХБП, и прогрессирование ХБП ассоциировано с его дальнейшим повышением. Результаты выполненного множественного регрессионного анализа показали, что взаимосвязь FGF-23 и креатинина является независимой (ß=18,87, p=0,015).

Лимитирующими факторами нашего исследования являлись: небольшой объем выборки и отсутствие возможности сопоставить изменения уровня FGF-23 c изменением концентраций других биологически активных веществ, с которыми взаимосвязаны эффекты

FGF-23 (витамин D, паратиреоидный гормон, белок Клото).